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可再生能源在建筑設(shè)計中的運用的論文
1建筑設(shè)計中的可再生能源
可再生能源是自然環(huán)境下自然生成的，可持續(xù)再生而不會被人類一次性使用完的，可以給人類生產(chǎn)活動帶來熱、力、光等各種驅(qū)動的潔凈環(huán)保能源資源。與石油、天然氣等能源相比，可再生能源不會對環(huán)境造成污染，潔凈環(huán)保，并且可循環(huán)使用。目前，已被人們熟知且能投入生產(chǎn)使用的可再生能源有太陽能、風(fēng)能、水能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽�、生物能、潮汐能等。在建筑設(shè)計中，可行且應(yīng)用比較廣泛的可再生能源主要包括太陽能、地?zé)崮�、風(fēng)能等，這些新能源給人們帶來了不少切實的收益。
2建筑設(shè)計中可再生能源的利用現(xiàn)狀
我國可再生資源的種類及總量都較為豐富，其中尤以水資源最為突出。太陽能覆蓋了我國將近2/3的領(lǐng)土，每年輻射量高達(dá)6kV/m2;可有效開發(fā)的風(fēng)能資源了高達(dá)30億kW;地?zé)崮艿奶矫鲀α吭?2億tce左右。可見，不管是在現(xiàn)今已有開采與使用條件下，還是在未來的開發(fā)過程中，我國可再生能源都具有較大的發(fā)展空間，能夠滿足我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中對能源的龐大需求�？稍偕茉丛谖覈茉唇Y(jié)構(gòu)中所占的比重越來越大，以2013年為例，可再生能源使用量達(dá)2．5億t標(biāo)準(zhǔn)煤，比2012年上升了將近2個百分點，是我國能源消耗總量中十分重要的一部分。在這種能源使用狀態(tài)下，“綠色經(jīng)濟(jì)”必將興起，極大地促進(jìn)我國長期能源規(guī)劃中2020年基本滿足國民能源需求的目標(biāo)實現(xiàn)。可再生能源在我國能源使用中的戰(zhàn)略地位越來越高，對其的需求量也逐年增長。因此，當(dāng)前發(fā)展能源的主要任務(wù)不僅僅是改變能源的結(jié)構(gòu)，還需努力提高能源的供給率，確保我國能源供應(yīng)的安全。
3可再生能源在建筑設(shè)計中的利用
建筑設(shè)計中的可再生能源有很多，各類可再生能源在建筑設(shè)計中的利用手段也不盡相同。筆者總結(jié)前人研究成果，結(jié)合自身工作經(jīng)驗，著重介紹了太陽能、地?zé)崮芗帮L(fēng)能在建筑設(shè)計中的利用。
3.1太陽能
太陽能是目前在建筑設(shè)計中利用最為普遍的一種可再生能源，其利用方式主要有集熱蓄熱墻設(shè)計、太陽能集熱器保溫墻板設(shè)計、墻面附加集熱器設(shè)計、陽臺設(shè)計、屋面集熱部件設(shè)計及遮陽裝置設(shè)計等。太陽能集熱器保溫墻的設(shè)計思路是將墻體與集熱器進(jìn)行一體化處理。它是將熱反射板與墻體后面的建筑對接，熱反射板收集陽光的熱量，通過熱管傳熱，傳輸?shù)矫恳粋�房間。遮陽裝置(如圖1)常常與太陽光伏電板、太陽能集熱器相結(jié)合，特別是在高層住宅中，這種設(shè)計不僅能起到遮陽效果，還能提供大量熱水，有效利用窗臺空間，且可大大降低住宅的建設(shè)成本。
3.2地?zé)崮?/p>
地?zé)崮艿睦弥饕ㄟ^地源熱泵技術(shù)得以實現(xiàn)，目前，該技術(shù)主要分為水－水型地源熱泵系統(tǒng)和土－氣型地源熱泵系統(tǒng)兩類。地源熱泵系統(tǒng)的建設(shè)策略主要包括三個方面:選址與場地規(guī)劃、機(jī)房位置與大小及末端裝置的設(shè)計。
1)科學(xué)選址并合理規(guī)劃場地。地源熱泵系統(tǒng)的熱交換方式有很多，但無論用哪種方式，在對其進(jìn)行設(shè)計之前，都需要對建筑場地進(jìn)行詳細(xì)的水文地質(zhì)勘察，對該地區(qū)的地?zé)豳Y源分布進(jìn)行預(yù)先調(diào)查。
2)控制機(jī)房位置及大小。機(jī)房位置的設(shè)計涉及到建筑立面的整潔度，對建筑美觀度有著直接的影響。地源熱泵系統(tǒng)沒有普通空調(diào)所需的冷卻塔，其機(jī)組都是放在室內(nèi)的，有利于建筑的整體造型設(shè)計。
3)末端裝置的設(shè)計。主流的地源熱泵的末端裝置主要包括風(fēng)機(jī)盤管及輻射吊頂兩種，前者的安裝較為簡單，后者則需要協(xié)調(diào)好夏季吊頂表面結(jié)露問題。
3.3風(fēng)能
風(fēng)能的利用歷史較為悠久，最早可以追溯到公元前5000年前，人們利用風(fēng)能研磨谷物，其中不少器械裝置一直沿用到現(xiàn)在。目前，全世界對風(fēng)能的利用主要體現(xiàn)在風(fēng)力發(fā)電上。與我國建筑相結(jié)合的風(fēng)力發(fā)電技術(shù)已經(jīng)較為成熟的有小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)及微型風(fēng)力發(fā)電機(jī)兩種，其主要被運用在較為偏遠(yuǎn)的、尚未連接上電網(wǎng)的農(nóng)村中。
4結(jié)語
可再生能源在建筑設(shè)計中的利用已越來越普遍，當(dāng)前能投入使用的綠色能源主要有風(fēng)能、地?zé)崮�、太陽能等。為響�?yīng)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，我們應(yīng)該大力發(fā)展綠色建筑，增加可再生能源在建筑設(shè)計中的使用率。
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